[发明专利]银纳米簇凝胶的制备方法及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及水凝胶合成技术，尤其涉及一种银纳米簇凝胶的制备方法及其应用。

背景技术

pH值的变化是衡量生物机体生理变化的重要标识，与现代医药、生物工程等科学研究领域息息相关。测定pH值的变化的方法很多，如酸度计，荧光材料等。荧光分析法采用荧光参数的变化指示pH值，简便、快捷、灵敏度好，开发用于检测生物体系H⁺变化的pH荧光探针在生物医学研究方面具有广阔的应用前景。

凝胶是交联的三维网络结构，一般由高分子吸收一定的溶剂而溶胀制得，具有对环境如温度、pH值、特定化学物质敏感的特性。在受到外界刺激时，凝胶网络的构象会发生较大的变化。pH敏感的水凝胶一般具有羧酸基，磺酸基等酸性基团，当pH值发生变化时，凝胶因质子转移，且在一定作用力下体积发生改变，从而导致凝胶的某些特性改变。目前针对银纳米簇凝胶的合成专利有CN105193706A“一种pH敏感型载盐酸阿霉素银纳米簇水凝胶及其用途”，该专利是将盐酸阿霉素粉末加入到银纳米簇分散液，在高压反应釜及惰性气体中合成的pH敏感型载盐酸阿霉素水凝胶。该专利技术主要是用银纳米簇水凝胶作为载体，实现药物缓慢释放。针对水凝胶的合成专利有CN104893010A“一种pH敏感型水凝胶的制备方法”，该专利是将海藻酸钠、明胶、鱼皮胶原蛋白、琼脂混合分散于蒸馏水中，再加入碳酸钙作为胶凝剂制得。该水凝胶可以指示pH值的变化，却没有荧光显示。

发明内容

本发明的目的是提供一种对pH值敏感、随着pH的增加荧光强度增强的银纳米簇凝胶的制备方法及其应用。

为了达到上述目的，一方面，本发明提供了一种银纳米簇凝胶的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1，以可溶银盐、可溶BH₄^-盐，以及牛血清白蛋白、硫辛酸或谷胱甘肽中的任一种为原料，制备银纳米簇溶液；

步骤2，将琼脂糖、海藻酸钠和明胶混合均匀后加入到去离子水中，加热，使其完全溶解形成多聚糖溶液；

步骤3，待步骤2得到的多聚糖溶液冷却到50-80℃后，加入步骤1得到的银纳米簇溶液，搅拌均匀，制得银纳米簇多聚糖溶液，静置，水洗得到银纳米簇凝胶。

另一方面，采用本发明第一方面所述方法制备得到的银纳米簇凝胶，应用于检测生物体系H⁺变化的pH荧光探针。

本发明的有益效果是：本发明所提供的银纳米簇凝胶的制备方法，制备得到的凝胶较均匀、重现性好；制备方法简单易行，快速，材料来源广泛廉价，制备过程无污染，可用于大规模工业化生产；本发明所制备的银纳米簇凝胶，对pH值敏感、随着pH的增加荧光强度增强，在pH为4-5的缓冲液中，银纳米簇凝胶没有荧光，表明银纳米簇凝胶可以作为荧光开关指示体系中pH的变化。

附图说明

图1为本发明实施例1制备得到的银纳米簇凝胶的荧光发射光谱图；

图2为本发明实施例2制备得到的银纳米簇凝胶在不同pH值条件下的荧光成像图。

具体实施方式

一方面，本发明提供了一种银纳米簇凝胶的制备方法，其包括以下步骤：

步骤1，以可溶银盐、可溶BH₄^-盐，以及牛血清白蛋白、硫辛酸或谷胱甘肽中的任一种为原料，制备银纳米簇溶液；

步骤2，将琼脂糖、海藻酸钠和明胶混合均匀后加入到去离子水中，加热，使其完全溶解形成多聚糖溶液；

步骤3，待步骤2得到的多聚糖溶液冷却到50-80℃后，加入步骤1得到的银纳米簇溶液，搅拌均匀，制得银纳米簇多聚糖溶液，静置，水洗得到银纳米簇凝胶。

优选的，所述步骤1包括以下步骤：

步骤1-1，配置BSA、硫辛酸或谷胱甘肽中的任一种与可溶银盐的混合水溶液，在搅拌条件下滴加可溶BH₄^-盐溶液，继续搅拌得到银纳米簇原液；

步骤1-2，将步骤1-1得到的银纳米簇原液在透析袋中透析得到银纳米簇溶液。

进一步优选的，所述步骤1-1中牛血清白蛋白、硫辛酸或谷胱甘肽中的任一种与Ag⁺摩尔比为12-16:1。

进一步优选的，所述步骤1-1中Ag⁺与BH₄^-摩尔比为1:4-6。

进一步优选的，所述步骤1-1中继续搅拌时间为6-12小时。

进一步优选的，所述步骤1-2中透析时间为两天两夜，中间每三小时换超纯水。